性能超过硅晶体管的碳纳米晶体管

上一篇 / 下一篇  2011-07-14 18:16:20

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美国国际商用机器(IBM)公司20日宣布,他们开发出了迄今性能最优异的碳纳米晶体管,它的某些指标甚至比目前最先进的硅晶体管还要好。这一成果使碳纳米晶体管在取代硅晶体管、成为未来半导体行业的主要材料的道路上又前进了一步。

  研究人员在最新出版的《应用物理通讯》上介绍说,他们新开发出的“单层碳纳米管场效应晶体管”,采用的是与传统的“金属氧化物半导体场效应晶体管”相似的结构。用这种办法制造出的碳纳米晶体管,与此前设计的碳纳米晶体管相比,衡量晶体管电流载流量的跨导参数值创造了新的最高纪录。

  载流量与晶体管的速度存在着相关性,跨导参数值越高,意味着晶体管的运行速度越快,制成的集成电路功能也更强。IBM公司研究人员新开发出的“单层碳纳米管场效应晶体管”,其单位宽度的跨导参数值达到目前性能最好的“金属氧化物半导体场效应晶体管”的2倍以上。

  IBM公司负责纳米研究的主管费顿·艾沃瑞斯博士称:“此次,科学家有力地证实了碳纳米管作为硅芯片继承者的可行性。尤其是在目前,科学家再也无法通过缩小硅芯片的尺寸来提高芯片速度的情况下,纳米管的作用将更为突出。”

  此前一些预测认为,现有的硅芯片可能在未来10至15年达到其物理极限,而能显著缩小晶体管等尺寸的纳米电子技术将大有可为,其中,具有众多神奇性能的碳纳米管被视为替代硅材料的一个理想选择。

  针对IBM公司公布的这一成果,一些专家评论说,IBM公司研究人员获得的新成果,提供了迄今有关碳纳米管有可能成为硅材料“接班人”的最强有力证据。

  不过,艾沃瑞斯博士等科学家也指出,碳纳米管电子器件真正投入商业化应用也许还要10年的时间。他们认为,从硅电子时代到纳米电子时代的过渡不会一蹴而就,可能将是一个渐进的过程,“市场也许会出现来自这两方面的混合”。



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